衛星と IoT 攻撃の亡霊 - Plato AiStream V2.1

プラトン再発行

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広大な宇宙で、衛星は静かに周回し、現代世界の接続されたバックボーンとして機能します。急速に普及している衛星ネットワークは、地球規模の通信、ナビゲーション、天気予報、防衛作戦などをサポートする重要なインフラストラクチャを形成しています。今日の世界的な宇宙経済は巨大で、総額は２０２２年の１７４億４０００万ドル 2024 年に毎年。

モノのインターネット (IoT) コンポーネントは、次世代衛星に不可欠です。効率を最適化し、機能を強化するように設計された IoT 衛星デバイスとシステムは、より優れた通信、データ送信、オンボードデータ処理、電力管理などを提供します。しかし、これらの宇宙ベースのシステムの相互接続性は、それらの主要な脆弱性の 1 つでもあります。昔ながらの信号妨害や地上からの干渉による脅威に加えて、 IoTコンポーネント現代の宇宙船は、新たな攻撃ベクトル、つまりこの大規模で成長を続けるネットワーク内の他の衛星に対して脆弱になります。

地上 IoT において 1 つのデバイスの欠陥がネットワーク全体を侵害する可能性があるのと同様に、1 つの衛星のセキュリティ侵害は、接続されている他の衛星に連鎖的な影響を与える可能性があります。これにより、悪意のある攻撃者が衛星通信プロトコル、コマンドシステム、またはソフトウェアの弱点を悪用し、これらの軌道上の資産に対する混乱や制御の完全な喪失を引き起こす可能性があります。

IoT の脅威から衛星を保護する際の課題

商業、民生、軍事のさまざまな衛星開発者間で標準化されたセキュリティプロトコルが欠如していることがこの脆弱性を悪化させており、衛星サイバーセキュリティへの多くのアプローチには独自の課題が伴います。たとえば、オンボードのハードウェアベースのセキュリティソリューションで衛星を保護するには費用がかかり、コンポーネントは物理的に重いため、衛星の打ち上げと運用にコストがかかります。

衛星の物理的な性質と運用範囲には、さらなる課題があります。地上のデバイスとは異なり、軌道上に配備された衛星には、セキュリティの更新や物理的なメンテナンスのために簡単にアクセスできません。

さらに、互いに接近して動作する衛星が大幅に増加しているため、隣接衛星干渉 (ASI) などの現象、つまり周波数の類似性により 1 つの衛星からの信号が別の衛星の信号と干渉する現象が発生する可能性があり、実際に発生します。このような干渉は、信号品質の低下、データの破損、または通信の完全な中断につながる可能性があります。地上波に例えると、近くにある 2 つのラジオ局が非常に近い周波数で放送しているときに、カーラジオで干渉が発生することになります。

国連宇宙事務局は、さまざまな宇宙航行国家間の干渉や紛争を避けるための衛星軌道の調整など、宇宙活動に関する協定を促進しています。また、衛星運用者は、周波数帯域の割り当てを慎重に調整して、隣接する衛星が十分に分離された周波数範囲で動作するようにすることで、干渉イベントの衝突を回避する必要があります。実際には、一部の衛星ベンダーが同様のコンポーネントを購入しているため、ある程度の ASI はほぼ避けられません。ただし、アップリンクとダウンリンクの両方での干渉イベントの数と期間は増加しており、そのすべてが調整エラーや機器の誤動作に起因するとは限りません。

衛星が他の衛星や地上からの攻撃の標的になる可能性は憂慮すべき現実です。歴史的に、衛星は地上からのサイバー攻撃や動的ミサイル攻撃の危険にさらされていましたが、サイバーベースの対衛星攻撃 (ASAT) この能力は、サイバー攻撃がもはや衛星の軌道を外したり破壊したりすることだけに焦点を当てていないことを意味します。その代わりに、サイバー ASAT 兵器は、保護や安全確保が困難なオンボードの IoT ベースのシステムやサブシステムを悪用し、衛星のバッテリーを標的にしたり、太陽電池パネルの展開や配置を妨害したりして、衛星の性能や寿命を低下させます。

ASAT 攻撃ベクトルは、衛星を混乱、劣化、無効化、または破壊する可能性があり、広範な混乱を引き起こし、衛星に依存する重要なサービスに重大な影響を与えます。非動的サイバー攻撃は、打ち上げ時に重要な IoT サブシステム内に埋め込まれたり、打ち上げ後に近隣の衛星や敵の地上局から注入される可能性があります。また、攻撃者にもっともらしい否定を与えるためにマスクすることもできます。たとえば、攻撃は ASI によるものである可能性や、流星群に合わせて発生する可能性があります。

脅威に対処するための即時措置

衛星に対する脅威は多様かつ複雑であるため、IoT の脆弱性に対処するには多面的なアプローチが必要です。何よりもまず、統一されたセキュリティ標準とプロトコルを確立するには、衛星事業者、政府、国際機関間の協力が不可欠です。潜在的な攻撃に対して衛星システムを強化するには、強力な暗号化、認証メカニズム、および定期的なセキュリティ監査の実装が不可欠です。おそらく非営利の宇宙擁護団体が関与し、IoT 対応コンポーネントのサプライヤーを精査するための最低セキュリティ基準を設定するコンソーシアムのアプローチは、意識を高め、営利企業間の情報共有を促進するメカニズムを構築するのに非常に役立つ可能性があります。

さらに、人工知能と機械学習の進歩は、衛星のセキュリティを強化する利点と、脅威を増大させる潜在的なツールの両方としてアプローチされる必要があります。 AI を活用したシステムは、衛星ネットワークを継続的に監視し、異常を検出して潜在的な脅威にリアルタイムで対応し、リスクを軽減し、攻撃や起動時の組み込みマルウェアの影響を最小限に抑えることができます。しかし逆に、AI を活用したサイバー脅威は、宇宙資産に存在する IoT の脆弱性を確実に悪化させるでしょう。

宇宙船や宇宙打ち上げ施設を運用する国も、宇宙での責任ある行動を管理する規範や協定を確立する必要があります。宇宙の軍事化を防ぎ、ASAT の能力によってもたらされるリスクを軽減することを目的とした外交努力は、衛星運用の安定性と安全性を維持するために不可欠です。

2021年XNUMX月、ロシア外務省不拡散・武器省のコンスタンチン・ボロンツォフ次長は国連委員会の会合で、スターリンクはインターネットサービスを提供する商用システムではあるものの、「もはや純粋に民生用とはみなされない可能性があり」、今後はスターリンクの利用が検討されるだろうと述べた。軍事目標。この原則の下では、ウクライナが軍事指揮統制にスターリンクを使用したり、ブラックスカイ・グローバルの商用画像を利用したりする場合、ロシアはそれらのプラットフォームが攻撃の対象になると考えるだろう。

最後のフロンティアでIoTを保護する

ASAT の動的問題が宇宙活動を妨害する主な手段であった時代はとうの昔に過ぎ去りました。軌道上にはあまりにも多くの衛星があり、新世代の低軌道資産の交換には数年ではなく数か月かかります。その結果、敵が宇宙から攻撃を開始する方が費用対効果が高くなります。

米国の商業および政府の衛星への依存が高まるにつれ、IoT 資産を他の衛星からの攻撃から保護することが最重要となっています。政府、宇宙機関、民間団体の協力的な取り組みでは、これらの不可欠な宇宙ベースシステムの信頼性と機能性を継続的に確保するために、堅牢なセキュリティ対策と信頼できるハードウェア製造の開発と実装を優先する必要があります。

衛星は依然として技術的成果の頂点ですが、私たちは現在、宇宙がもはや競争の余地のない戦場ではない岐路に立っています。他の衛星からの IoT 攻撃の脅威は、たとえ広大な宇宙であっても、技術の進歩とセキュリティの間の微妙なバランスをはっきりと思い出させます。この進化する状況を乗り越えるにあたり、衛星インフラストラクチャの防御を強化することは、つながった世界を守るための必須の使命となります。

Paul Maguire は、地上と宇宙の両方の資産の重要なセキュリティ要件に対処する革新的なソリューションプロバイダーである Knowmadics の CEO 兼共同創設者です。彼は宇宙収集を専門とする元海軍情報将校であり、空軍宇宙偵察局の民間プログラムマネージャーであり、宇宙収集に携わっています。 t彼は将来の国家宇宙システムを設計します。マグワイア氏は、マルチスペクトル画像 (MSI) と画像の悪用に関する論文も共著しています。